Лучи смерти. Из истории геофизического, пучкового, климатического и радиологического оружия
Шрифт:
Одним из наиболее упорных приверженцев идеи существования мирового светоносного эфира на Североамериканском континенте был видный физик, президент Американского физического общества, академик Дейтон Миллер. В середине 1890-х гг. он уговорил Морли повторить на новом уровне его знаменитый эксперимент, выполненный вместе с Майкельсоном. Почти десять лет новая творческая команда занималась разработкой и реализацией новой экспериментальной программы, в которой были приняты все необходимые меры предосторожности против возможных погрешностей и внесены кое-какие изменения в конструкцию измерительного прибора. К обсуждению плана экспериментов присоединились другие видные сторонники «партии эфира», высказывавшие самые разные идеи относительно материала и конструкции аппарата. В связи с этим окончательный вариант интерферометра представлял собой громадный стальной пятиметровый крест, плавающий в ртутной ванне. Для чистоты эксперимента исследователи установили
Воодушевленные успехом, исследователи решили перенести опыты на высоту в несколько сотен метров от уровня моря, чтобы узнать, окажет ли какое-нибудь влияние на результаты опыта изменение внешней среды. На этот раз сдвиг интерференционных полос был не таким однозначным, и творческий коллектив Морли и Миллера распался из-за разной интерпретации полученных результатов. Морли решительно считал результат отрицательным, а Миллер так же решительно собирался продолжать поиски более убедительных доказательств существования эфира и упорно проводил опыты в полном одиночестве.
Убедительных для научного сообщества доказательств Миллер так и не получил, хотя привлек всеобщее внимание своим оригинальным экспериментом в 1925 г., когда смонтировал свое оборудование в обсерватории Маунт-Вильсон, расположенной вблизи города Пасадены на вершине одноименной горы в Калифорнии, на высоте 1800 м над уровнем моря. Стальную, несущую приборы, крестовину Миллер заменил бетонным основанием, считая, что это полностью исключит влияние магнитного поля Земли. Проведя тысячи наблюдений, он сделал сенсационное заявление о возрождении светоносного мирового эфира, ведь полученная им разница в скоростях распространения света в прямом и поперечном направлении движения Земли вокруг Солнца достигала 10 км в секунду! Однако более тщательный анализ опубликованных ученым результатов измерений выявил существенные систематические погрешности, которые вряд ли позволяли делать такие смелые и однозначные выводы. Миллер не принял подобную аргументацию и до самой своей кончины в 1941 г. продолжал утверждать, что на горе Маунт-Вильсон им было зафиксировано «дуновение эфирного ветра».
Для «чистоты эксперимента» опыты решено было проводить в том же самом подвальном помещении пасаденской обсерватории Маунт-Вильсон. В ходе предварительной подготовки старое оборудование, в 90-х гг. XIX в. использовавшееся в экспериментах с эфирным ветром, было существенно модифицировано. Например, уже не нужно было ходить вслед за вращающейся каменной плитой – экспериментатор помещался на сиденье, приделанном к аппарату, и, таким образом, мог проводить наблюдения с б'oльшими удобствами. По-иному были расположены и оптические приборы, а световое плечо (путь монохроматического луча) было увеличено с 16 до 26 м. Тем не менее в ходе многочисленных серий экспериментов, хотя наблюдения проводились через окуляр с микрометром, никакого сдвига интерференционных полос замечено не было.
В конце 1920-х гг. все попытки решить этот спорный вопрос ученые детально обсудили на специальной конференции, организованной знаменитым Калтехом (Калифорнийским технологическим институтом). Было представлено множество докладов, порой содержащих довольно хитроумные способы получения высокоточных результатов измерений. Послушать о том, как пытались реанимировать одну из самых значительных физических моделей прошлого, съехались многие выдающиеся ученые, в том числе нобелевские лауреаты Майкельсон и Лоренц. Общий же итог сообщений был весьма неутешителен для сторонников теории эфира, поскольку наглядно продемонстрировал его полное отсутствие в физической картине мира.
В 1948 г. Льюис Эссен, сотрудник английской Национальной физической лаборатории, поставил опыт с использованием изобретенного им прибора, основной частью которого был так называемый полый резонатор. По точности этот прибор был в десять раз эффективнее интерферометра Майкельсона, однако Эссен все равно получил отрицательный результат. И, наконец, еще через десять лет, в конце 1958 г., была сделана попытка «изловить» эфир при помощи молекулярного квантового генератора радиоволн – мазера.
Этот уникальный научный предшественник оптического квантового генератора – лазера – представляет собой квантовый усилитель микрорадиоволн, излучаемых молекулами газа (чаще всего используется аммиак). Скорость распространения этих радиоволн та же, что и скорость света, и они могут быть использованы вместо света в эксперименте Майкельсона с эфиром. Обычно в подобных опытах используется два мазера, при этом радиолуч одного из них посылается в направлении движения Земли по орбите, а другого – в противоположном направлении, после чего измеряется их частота. В случае наличия эфирного ветра должна наблюдаться разница. Было вычислено, что это определение будет иметь точность
порядка одной биллионной, наибольшую из всех известных в истории. В американских и европейских исследовательских центрах подобные эксперименты проводились неоднократно вплоть до последнего времени. Все они однозначно показали полное отсутствие какой-либо эфирной среды, в тысячный раз подтвердив правоту классического опыта Майкельсона – Морли.В отсутствие эфирного ветра и эфира как такового стал очевиден неразрешимый конфликт между классической механикой Ньютона (подразумевающей некую абсолютную систему отсчета) и уравнениями Максвелла (согласно которым скорость света имеет предельное значение, не зависящее от выбора системы отсчета), что и привело в итоге к появлению теории относительности. Опыт Майкельсона – Морли окончательно показал, что «абсолютной системы отсчета» в природе не существует. И сколько бы Эйнштейн впоследствии ни утверждал, что вообще не обращал внимания на результаты экспериментальных исследований при разработке теории относительности, сомневаться в том, что результаты опытов Майкельсона – Морли способствовали быстрому восприятию столь радикальной теории научной общественностью всерьез, вряд ли приходится.
Видный современный популяризатор научного знания Джеймс Трефил [22] так характеризует итоги поиска эфира:
Трудно представить себе абсолютную пустоту – полный вакуум, не содержащий чего бы то ни было. Человеческое сознание стремится заполнить его хоть чем-то материальным, и на протяжении долгих веков человеческой истории считалось, что мировое пространство заполнено эфиром. Идея состояла в том, что межзвездное пространство заполнено какой-то невидимой и неосязаемой тонкой субстанцией. Когда была получена система уравнений Максвелла, предсказывающая, что свет распространяется в пространстве с конечной скоростью, даже сам автор этой теории полагал, что электромагнитные волны распространяются в среде подобно тому, как акустические волны распространяются в воздухе, а морские – в воде. В первой половине XIX столетия ученые даже тщательно проработали теоретическую модель эфира и механику распространения света, включая всевозможные рычаги и оси, якобы способствующие распространению колебательных световых волн в эфире…
22
Джеймс Трефил – профессор физики университета Джорджа Мэйсона (США), написавший книгу «Природа науки. 200 законов Мироздания» (М.: Гелеос, 2007).
Очевидно, что в своей «антиэфирной» аргументации я несколько перегнул палку, поэтому далекий среднеазиатский корреспондент решил «по-английски» выйти из нашей дискуссии, оборвав переписку…
Глава 2
Телегеодинамика
Мечта обуздать энергию излучения на самом деле совсем не нова; ее корни уходят в древнюю религию и мифологию. Греческий бог Зевс знаменит тем, что стрелял в смертных молниями. Северный бог Тор владел волшебным молотом, Мьеллниром, способным метать молнии, а индуистский бог Индра выстреливал энергетическим лучом из волшебного копья.
«Телегеодинамика» – так назвал Тесла науку о возможности передачи ультразвуком мощных толчков через землю для получения разрушительных действий на значительных расстояниях. Немного позднее он расширил круг этой науки, показав, как можно использовать ультразвук для нахождения отдаленных предметов, поисков полезных ископаемых, обнаружения подводных лодок. Предсказанные им возможности использования ультразвука подтвердились позднее.
Рис. 2.1. Выдающийся американский изобретатель сербского происхождения Никола Тесла (1856–1943)
В короткий срок Тесла установил, что с помощью ультразвука (то есть механических колебаний сверхзвуковой частоты) можно воздействовать на заранее определенные предметы и вызывать в них те или иные действия. Особенно большое значение имело открытие им возможности с помощью самых слабых колебаний, поддерживаемых непрерывно, производить весьма сильные разрушения, как только частоты этих колебаний попадут в резонанс с собственными колебаниями намеченного предмета. При этом действие направленных колебаний не коснется других предметов, обладающих иными частотами собственных колебаний. Открытие этого явления – так называемого избирательного резонанса – имело огромное значение для практического применения ультразвука.